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Synchronmotor

Drehstrommotoren, falls es mal eng wird

| Redakteur: Rebecca Näther

Die Motorenbaureihe HBR von Engel Elektroantriebe besteht aus 14 Antrieben mit hohen Wirkungsgraden.

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Das Bild zeigt einige der kleinen HBR Synchron-Servomotoren (vorne links) sowie eine Auswahl der großen Modelle der Baureihe.
Das Bild zeigt einige der kleinen HBR Synchron-Servomotoren (vorne links) sowie eine Auswahl der großen Modelle der Baureihe.
(Bild: Engel Elektroantriebe)

Die Entscheidung für den richtigen Elektromotor hat Einfluss auf die Performance und den Instandhaltungsaufwand einer antriebstechnischen Anwendung. In der Servomotoren-Baureihe stellt das Unternehmen den Anlagenbauern, Systemherstellern und Automatisierern daher insgesamt 14 Motoren in sechs verschiedenen Flanschmaßen mit Nennleistungen von 80 bis 6600 W zur Verfügung. Hinsichtlich der maximalen Drehzahlen erstreckt sich die Baureihe über eine Spanne von 4500 bis 11.000 min-1. Die am breitesten aufgestellte Servomotoren-Linie der Firma bietet Wirkungsgrade von bis zu 95 %.

Die Motoren sind ausgelegt für Anwendungen mit hohen Anforderungen an die Leistungsdichte und werden auch als Komplettlösung mit Getriebe, Bremse, Fremdbelüftung und Servo-Controller bereitgestellt.

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Platzsparende Synchronmotoren

Grundsätzlich lassen sich die Servomotoren der Baureihe universell einsetzen. Insbesondere aber bei engen Einbausituationen ist die kompakte Formgebung der dynamischen Drehstrommotoren vorteilhaft. Die HBR 1625/ 1650 (Nennleistungen 80 bis 155 W) verfügen beispielsweise über Flanschmaße von 40 x 40 mm. Die größten HBR 63150/ 63210 mit einer Leistung von 2490 bis 6600 W messen 120 x 120 mm.

Drehstrommotoren sind anpassbar

Alle Produkte der Reihe sind Drehstrom-Synchronmotoren mit permanentem Magnetfeld und lassen sich auf vielfältige Weise an den Anwendungsfall und ihre steuerungstechnische Umgebung anpassen. Hierzu offeriert der Hersteller einige Möglichkeiten und Optionen. Beim Feedbacksystem kann der Kunde beispielsweise zwischen Hohlwellen-Resolver, optischen oder hallbasierten Winkelgebern mit Biss-Schnittstelle in Single- oder Multiturn-Ausführung oder Rotorlagegebern (120°) wählen.

Servomotoren flexibel integrieren

Für die Baureihen HBR 16xx, 22xx und 26xx steht zudem der digitale Servo-Umrichter DSV 1032 zur Verfügung. Er realisiert kurze Zykluszeiten von Strom-, Drehzahl- (100 µs) und Lageregler und gewährleistet dadurch eine hohe Regelgenauigkeit. Im Zusammenspiel mit dem Überstromfaktor soll außerdem eine gute Regeldynamik der Servomotoren erreicht werden. Der Umrichter verfügt über einen Modul-Steckplatz und unterstützt die Module der Anybus CompactcomTM 40er-Serie. Damit lassen sich die sechs kleineren Motoren in vielen etablierten Feldbus-Systemen und hoch performanten Industrial-Ethernet-Netzwerken mit Echtzeit-Kommunikation betreiben.

Eine CAN-Schnittstelle mit galvanischer Trennung und CANopen device profil CiA 402 ist ebenfalls vorhanden. Abgesehen vom Feldbusbetrieb lässt sich der Controller aber auch über digitale und analoge Ein- und Ausgänge bedienen. In diesem Fall ist neben der analogen Sollwertvorgabe (Drehzahl, Strom, Drehmoment) auch die Punkt-zu-Punkt-Positionierung mit der Speicherung von bis zu 16 Zielen mit Adressierung durch die Digitaleingänge möglich.

Servomotoren mit Planetengetrieben und Haltebremsen ausstatten

Die Motoren können außerdem mit Planetengetrieben und Haltebremsen ausgerüstet werden. Die größeren Servomotoren lassen sich zudem mit einer Fremdbelüftung ausstatten. Als praktisches Detail erweisen sich bei alledem die Winkelstecker auf der Oberseite der Motorengehäuse für den elektrischen Anschluss, so das Unternehmen. Während die Motoren der Größen 16xx bis 26xx über einen Doppel-Steckverbinder verfügen, der um 300° drehbar ist, haben die Motoren der Größen 36xx bis 63xx zwei um 270° drehbare und versetzt angeordnete Einzel-Steckverbinder.

Einsatzgebiete der Drehstrommotoren

Basierend auf ihrer Dynamik, ihren Spitzendrehmomenten von bis zu 69 Nm (HBR 63210) und ihren Überlastbereichen sollen sich die Produkte auch in Applikationen bewähren, die eine hohe Leistungsdichte erfordern. Das können beispielsweise verbindungstechnische Verfahrenslösungen wie das Pressen, Clinchen und Nieten sein, oder auch schnell taktende und präzise Positionier- und Stellaufgaben in der automatisierten Montagetechnik.

Elektromotoren mit verschiedenen Konfigurationsmöglichkeiten

Alle Antriebe verfügen über die Schutzart IP54 und lassen sich auf Wunsch auch für IP65 ausrüsten. Darüber hinaus bietet die Firma verschiedene Möglichkeiten, die Konstruktion der Motoren anwendungs- und kundenspezifisch zu modifizieren und konfigurieren. So lässt sich beispielsweise die Wicklung auf die Drehzahl- und Spannungsanforderung des Kunden abstimmen. Anstelle der glatten Welle können die Motoren optional auch mit verzahnten Abtriebswellen oder Wellen mit Passfeder ausgestattet werden. Für den Flansch des Abtriebs gibt es ebenfalls verschiedene Optionen: Wellendichtring, verstärkte Lagerung oder ein spezieller Zentrierbund.

Synchronmotoren unterteilt in klein und groß

Um dem Kunden den Zugang zu den 14 Antrieben zu erleichtern, präsentiert der Hersteller diese Motoren in zwei Gruppen: Die eine besteht aus den kleinen Bauformen HBR 1625 bis HBR 2660 mit Flanschmaßen von 40 x 40 mm bis 55 x 55 mm und deckt den Leistungsbereich von 80 bis 320 W (Spitzendrehmomente bis 2,4 Nm) ab. Die andere hingegen beinhaltet die größeren Modelle HBR 3760 bis HBR 63210 mit Flanschmaßen von 80 x 80 mm bis 120 x 120 und Leistungen von 660 bis 6600 W.

Alle Antriebe haben ein Gehäuse aus Aluminium-Druckguss mit zusätzlichen Gewindebohrungen für individuelle Aufgabenstellungen. Während die Motoren der kleinen Baugrößen für den Betrieb an 24/48 V zur Verfügung stehen, bietet das Unternehmen die größeren für 320 und 560 V an.

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